DE102019205652A1 - Inspection device and method for the inspection of containers - Google Patents
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Abstract
Inspektionsvorrichtung (1) zur Inspektion von Behältern (4), mit einem Transporteur (10) zum Transport der Behälter (4) als Behälterstrom, einer Kameraeinheit (11), mit der die Behälter (4) optisch als Kamerabilder erfasst werden, und mit einer Bildauswerteeinheit (13), die über eine erste Bilddatenverbindung (16) mit der Kameraeinheit (11) verbunden ist und die zur automatischen Auswertung der Kamerabilder zur Laufzeit ausgebildet ist, um fehlerhafte Behälter (4.1) zu erkennen und dafür Korrekturmaßnahmen auszulösen, wobei die Inspektionsvorrichtung (1) zusätzlich zur ersten Bilddatenverbindung (16) über ein zweite Bilddatenverbindung (17) mit einer Archivierungseinheit (14) für die Kamerabilder verbunden ist, um die Kamerabilder aller inspizierten Behälter (4) während einer Zeitspanne unausgewertet zu archivieren.Inspection device (1) for inspecting containers (4), with a conveyor (10) for transporting the containers (4) as a container stream, a camera unit (11) with which the containers (4) are optically captured as camera images, and with a Image evaluation unit (13) which is connected to the camera unit (11) via a first image data connection (16) and which is designed for automatic evaluation of the camera images during runtime in order to detect faulty containers (4.1) and to initiate corrective measures for them, the inspection device ( 1) in addition to the first image data connection (16) is connected via a second image data connection (17) to an archiving unit (14) for the camera images in order to archive the camera images of all inspected containers (4) without evaluating them for a period of time.
Description
Die Erfindung betrifft eine Inspektionsvorrichtung und ein Inspektionsverfahren zur Inspektion von Behältern mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 bzw. 11.The invention relates to an inspection device and an inspection method for inspecting containers with the features of the preamble of
In Behälterbehandlungsanlagen werden üblicherweise Inspektionsvorrichtungen und -verfahren verschiedenartigster Ausprägung dazu eingesetzt, die behandelten Behälter oder Teile davon mithilfe einer Kameraeinheit optisch zu inspizieren. Dabei werden die Behälter mittels eines Transporteurs transportiert und als Kamerabilder mit der Kameraeinheit erfasst. Anschließend werden die Kamerabilder von einer Bildauswerteeinheit automatisch ausgewertet, um fehlerhafte Behälter zu erkennen und dafür Korrekturmaßnahmen auszulösen. Beispielsweise können die fehlerhaften Behälter Verschleißerscheinungen, Risse, Abplatzer, Fremdkörper oder dergleichen aufweisen, die sich nachteilig auf das Produkt auswirken können. Denkbar ist auch die Inspektion der Qualität eines Direktdrucks oder eines am Behälter aufgebrachten Etiketts. Durch die nachfolgenden Korrekturmaßnahmen wird dann sichergestellt, dass die fehlerhaften Behälter so nicht den Endverbraucher erreichen. Beispielsweise kann es sich bei den Korrekturmaßnahmen um ein Ausschleusen aus dem Behälterstrom oder einen zusätzlichen Reinigungsschritt handeln. Bei einem Direktdruck ist beispielsweise denkbar, dass ein fehlerhafter Aufdruck nach der Inspektion mit einem Korrekturdruck korrigiert wird.In container treatment plants, inspection devices and methods of various types are usually used to visually inspect the treated containers or parts thereof with the aid of a camera unit. The containers are transported by means of a conveyor and recorded as camera images with the camera unit. The camera images are then automatically evaluated by an image evaluation unit in order to identify faulty containers and initiate corrective measures for them. For example, the defective containers can show signs of wear, cracks, flakes, foreign bodies or the like, which can have a detrimental effect on the product. It is also conceivable to inspect the quality of a direct print or a label applied to the container. The subsequent corrective measures then ensure that the defective containers do not reach the end user. For example, the corrective measures can be a discharge from the container flow or an additional cleaning step. In the case of direct printing, for example, it is conceivable that a faulty print is corrected with a correction print after the inspection.
Die
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Es kann bei den bekannten Inspektionsvorrichtungen und -verfahren in äußerst seltenen Fällen vorkommen, dass ein fehlerhafter Behälter unerkannt bleibt und dann vom Endkunden reklamiert wird. Es ist dann aber oftmals nicht mehr möglich, die Fehlerquelle einwandfrei zu identifizieren, beispielsweise ob der Fehler bei der Behälterbehandlung oder erst auf dem Weg zum Endkunden entstanden ist. Darüber hinaus kann die Funktionsweise der Inspektionsvorrichtung bzw. des Inspektionsverfahrens nach einer Reklamation oftmals nicht mehr überprüft werden.With the known inspection devices and methods, it can occur in extremely rare cases that a defective container remains undetected and a complaint is then made by the end customer. However, it is then often no longer possible to correctly identify the source of the error, for example whether the error occurred during container handling or on the way to the end customer. In addition, the functioning of the inspection device or the inspection method can often no longer be checked after a complaint.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Inspektionsvorrichtung und ein Inspektionsverfahren zur Inspektion von Behältern bereitzustellen, die es bei unerkannt fehlerhaften Behältern verbessert erlauben, die Fehlerquelle zu identifizieren und die Funktionsweise der Inspektionsvorrichtung bzw. des Inspektionsverfahrens zu überprüfen.The object of the present invention is therefore to provide an inspection device and an inspection method for inspecting containers which, in the case of undetected defective containers, allow the error source to be identified and the functionality of the inspection device or the inspection method to be checked.
Zur Lösung dieser Aufgabenstellung stellt die Erfindung eine Inspektionsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.To solve this problem, the invention provides an inspection device with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Dadurch, dass die Inspektionsvorrichtung zusätzlich zur ersten Bilddatenverbindung über eine zweite Bilddatenverbindung mit einer Archivierungseinheit für die Kamerabilder verbunden ist, mit der die Kamerabilder aller inspizierten Behälter während einer Zeitspanneunausgewertet archiviert werden, kann das oder die Kamerabilder eines unerkannt fehlerhaften Behälters nach seinem Produktionsdatum dann innerhalb der Zeitspanne wieder abgerufen und auf bisher unerkannte Fehler hin analysiert werden. Ist beispielsweise der Fehler in dem oder den Kamerabildern des unerkannt fehlerhaften Behälters nicht sichtbar, so kann davon ausgegangen werden, dass dieser erst nach Durchlaufen der Inspektionsvorrichtung aufgetreten ist. Umgekehrt, falls der Fehler sichtbar ist, so können das oder die Kamerabilder dazu herangezogen werden, die Inspektionsvorrichtung zu verbessern. Folglich ist es also bei der erfindungsgemäßen Inspektionsvorrichtung verbessert möglich, bei unerkannt fehlerhaften Behältern die Fehlerquelle zu identifizieren und die Funktionsweise der Inspektionsvorrichtung zu überprüfen bzw. die Inspektionsverfahren zu verbessern. Das gilt insbesondere im Zusammenhang mit Inspektionsverfahren die auf Basis von künstlicher Intelligenz (KI) arbeiten und mittels Grenzwertmustern besonders effektiv trainiert werden können.Because the inspection device is connected to an archiving unit for the camera images in addition to the first image data connection via a second image data connection, with which the camera images of all inspected containers are archived unevaluated during a period of time, the camera image (s) of an undetected faulty container can then be used within the Time span can be called up again and analyzed for previously undetected errors. If, for example, the error is not visible in the camera image or images of the undetected defective container, it can be assumed that this occurred only after it had passed through the inspection device. Conversely, if the error is visible, the camera image or images can be used to improve the inspection device. Consequently, with the inspection device according to the invention, it is possible, in an improved manner, to identify the source of the error in the case of undetected faulty containers and to check the functionality of the inspection device or to improve the inspection method. This is especially true in connection with inspection processes that work on the basis of artificial intelligence (AI) and can be trained particularly effectively using limit value patterns.
Die Inspektionsvorrichtung kann in einer Behälterbehandlungsanlage angeordnet sein. Die Inspektionsvorrichtung kann einer Behälterbehandlungsmaschine vor- und/oder nachgeordnet sein. Die Behälterbehandlungsmaschine kann beispielsweise eine Behälterherstellungsanlage (beispielsweise eine Streckblasmaschine), eine Recyclinganlage für Behälter, ein Rinser, eine Sortiermaschine, ein Füller, ein Verschließer, eine Etikettiermaschine, eine Direktdruckmaschine, Leerflaschen- und/ oder Vollflascheninspektionsmaschine, bildgebende Röntgenanlage und/oder eine Verpackungsmaschine umfassen. Vorzugsweise kann die Inspektionsvorrichtung einem Füller zum Abfüllen eines Produkts in die Behälter und/oder einem Verschließer zum Aufbringen von Verschlüssen auf die Behälter nachgeordnet sein. Denkbar ist auch, dass die Inspektionsvorrichtung einer Sortiervorrichtung für Mehrwegflaschen oder einer modularen Kontrolleinrichtung zur Füllhöheninspektion oder Verschlusskontrolle zugeordnet ist. Vorzugsweise kann die Inspektionsvorrichtung als Leerflaschen- und/ oder Vollflascheninspektionsvorrichtung ausgebildet sein.The inspection device can be arranged in a container treatment plant. The inspection device can be arranged upstream and / or downstream of a container treatment machine. The container treatment machine can include, for example, a container manufacturing system (for example a stretch blow molding machine), a recycling system for containers, a rinser, a sorting machine, a filler, a capper, a labeling machine, a direct printing machine, empty bottle and / or full bottle inspection machine, X-ray imaging system and / or a packaging machine . The inspection device can preferably be arranged downstream of a filler for filling a product into the containers and / or a closer for applying closures to the containers. It is also conceivable that the inspection device is assigned to a sorting device for returnable bottles or to a modular control device for filling level inspection or closure control. Preferably the The inspection device can be designed as an empty bottle and / or full bottle inspection device.
Die Behälter können dazu vorgesehen sein, Getränke, Hygieneartikel, Pasten, chemische, biologische und/oder pharmazeutische Produkte aufzunehmen. Die Behälter können Kunststoffflasehen, Glasflaschen, Dosen und/oder Tuben sein. Bei Kunststoffbehältern kann es sich im speziellen um PET-, PEN-, HD-PE- oder PP-Behälter bzw. Flaschen handeln. Ebenso kann es sich um biologisch abbaubare Behälter oder Flaschen handeln, deren Hauptbestandteile aus nachwachsenden Rohstoffen, wie z.B. Zuckerrohr, Weizen oder Mais bestehen. Die Behälter können mit einem Produkt befüllt und/oder mit einem Verschluss versehen sein.The containers can be provided to hold beverages, hygiene articles, pastes, chemical, biological and / or pharmaceutical products. The containers can be plastic bottles, glass bottles, cans and / or tubes. Plastic containers can specifically be PET, PEN, HD-PE or PP containers or bottles. It can also be biodegradable containers or bottles, the main components of which are made from renewable raw materials, such as Sugar cane, wheat or corn. The containers can be filled with a product and / or provided with a closure.
Die fehlerhaften Behälter können beispielsweise Verschleißerscheinungen, Risse, Abplatzer, Fremdkörper oder dergleichen aufweisen, die sich insbesondere nachteilig auf ein in die Behälter abgefülltes Produkt auswirken. Fremdkörper können hier vorzugsweise kornartige Körper umfassen, beispielsweise Glassplitter, Sand und/oder Rückstände von Reinigungsmitteln oder dergleichen.The defective containers can, for example, have signs of wear, cracks, flakes, foreign bodies or the like, which in particular have an adverse effect on a product filled into the container. Foreign bodies can here preferably include grain-like bodies, for example glass splinters, sand and / or residues from cleaning agents or the like.
Der Transporteur zum Transport der Behälter kann ein Förderband und/oder ein Karussell umfassen. Die Drehachse des Karussells kann im Wesentlichen vertikal, also auf den Erdmittelpunkt gerichtet sein. Denkbar ist, dass der Transporteur Behälteraufnahmen umfasst, mit denen die Behälter jeweils aufgenommen werden.The conveyor for transporting the containers can comprise a conveyor belt and / or a carousel. The axis of rotation of the carousel can be essentially vertical, that is, directed towards the center of the earth. It is conceivable that the transporter comprises container receptacles with which the containers are received.
Die Kameraeinheit kann Teil eines optischen Messkopfs sein. Die Kameraeinheit kann mit einem CCD- oder CMOS-Bildsensor ausgebildet sein. Ferner kann die Kameraeinheit als Zeilen- oder Matrix-Kamera ausgebildet sein. Die Kameraeinheit kann derart angeordnet sein, dass sie bei der Inspektion die Behältermündung, die Behälterseitenwand und/oder den Behälterboden erfasst. Denkbar ist auch, dass die Kameraeinheit derart angeordnet ist, dass sie bei der Inspektion den Behälterboden durch die Behältermündung hindurch erfasst. Die Kameraeinheit kann eine digitale Datenschnittstelle umfassen, um die Kamerabilder zur Bildauswerteeinheit und/oder zur Archivierungseinheit hin auszugeben.The camera unit can be part of an optical measuring head. The camera unit can be designed with a CCD or CMOS image sensor. Furthermore, the camera unit can be designed as a line or matrix camera. The camera unit can be arranged such that it detects the container mouth, the container side wall and / or the container bottom during the inspection. It is also conceivable that the camera unit is arranged in such a way that it detects the container bottom through the container mouth during the inspection. The camera unit can comprise a digital data interface in order to output the camera images to the image evaluation unit and / or to the archiving unit.
Die Inspektionsvorrichtung kann eine Beleuchtungseinheit umfassen, mit der die Behälter be- und/oder durchleuchtet werden. Vorzugsweise kann die Beleuchtungseinheit eine flächige Lichtaustrittsfläche umfassen, die am Transporteur gegenüberliegend zur Kameraeinheit angeordnet ist.The inspection device can comprise a lighting unit with which the containers are illuminated and / or transilluminated. The lighting unit can preferably comprise a flat light exit surface which is arranged on the conveyor opposite the camera unit.
Die Bildauswerteeinheit kann als Computersystem ausgebildet sein, insbesondere extern außerhalb oder intern in der Kamera. Vorzugsweise kann die Bildauswerteeinheit in einer Maschinensteuerung der Inspektionsvorrichtung integriert sein. Die Bildauswerteeinheit kann eine CPU (Central Processing Unit), eine GPU (Graphics Processing Unit), einen Speicher, eine Massenspeichereinheit, eine Netzwerkschnittstelle, eine oder mehrere digitale Datenschnittstellen für die Kamerabilder, eine Ausgabeeinheit (Bildschirm), eine Eingabeeinheit (Tastatur und/oder Maus) und dergleichen umfassen. Die Bildauswerteeinheit kann ein Computerprogrammprodukt mit maschinenlesbaren Instruktionen umfassen, die, wenn sie ausgeführt werden, die Kamerabilder auf die fehlerhaften Behälter hin analysieren. Die Bildauswerteeinheit kann eine digitale Datenschnittstelle umfassen, um die Kamerabilder von der Kameraeinheit einzulesen. Insbesondere kann die Bildauswerteeinheit eine Bildeinzugskarte umfassen, um die Kamerabilder von der Kameraeinheit einzulesen. Dass die „Kamerabilder zur Laufzeit“ automatisch ausgewertet werden, kann hier bedeuten, dass sie im laufenden Betrieb der Inspektionsvorrichtung automatisch ausgewertet werden.The image evaluation unit can be designed as a computer system, in particular externally outside or internally in the camera. The image evaluation unit can preferably be integrated in a machine control of the inspection device. The image evaluation unit can have a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), a memory, a mass storage unit, a network interface, one or more digital data interfaces for the camera images, an output unit (screen), an input unit (keyboard and / or Mouse) and the like. The image evaluation unit can comprise a computer program product with machine-readable instructions which, when executed, analyze the camera images for the defective containers. The image evaluation unit can comprise a digital data interface in order to read in the camera images from the camera unit. In particular, the image evaluation unit can include an image capture card in order to read in the camera images from the camera unit. The fact that the "camera images during runtime" are automatically evaluated can mean that they are automatically evaluated while the inspection device is in operation.
Die Bildauswerteeinheit kann dazu ausgebildet sein, Behälterinspektionsmerkmale in den Bildern mit Bildverarbeitungsalgorithmen zu erkennen. Beispielsweise kann es sich bei den Behälterinspektionsmerkmalen um eine Anzahl und/oder eine Art von Rissen, Fremdkörpern, Abnutzungen, etc. am gesamten oder Teilen des Behälters handeln. Ebenso ist denkbar, dass es sich bei den Behälterinspektionsmerkmalen um die Qualität eines Direktdrucks und/oder eines am Behälter angebrachten Etiketts handelt.The image evaluation unit can be designed to recognize container inspection features in the images with image processing algorithms. For example, the container inspection features can be a number and / or a type of cracks, foreign bodies, wear and tear, etc. on all or parts of the container. It is also conceivable that the container inspection features are the quality of a direct print and / or a label attached to the container.
Bei den Korrekturmaßnahmen kann es sich zum Beispiel um das Ausschleusen der fehlerhaften Behälter mit einer Weiche oder deren Nachbehandlung handeln. Dementsprechend kann die Bildauswerteeinheit dazu ausgebildet sein, ein Signal auszugeben, um bei einem fehlerhaften Behälter eine oder mehrere Korrekturmaßnahmen auszulösen. Denkbar ist, dass die Inspektionsvorrichtung eine Weiche umfasst, um fehlerhafte Behälter auszuschleusen.The corrective measures can be, for example, discharging the faulty containers with a switch or their subsequent treatment. Accordingly, the image evaluation unit can be designed to output a signal in order to trigger one or more corrective measures in the case of a faulty container. It is conceivable that the inspection device comprises a switch in order to discharge faulty containers.
Die Archivierungseinheit kann eine digitale Datenschnittstelle umfassen, um die Kamerabilder von der Kameraeinheit oder von der Bildauswerteeinheit her einzulesen. Die Archivierungseinheit kann ein Computersystem und/oder eine Massenspeichereinheit umfassen.The archiving unit can comprise a digital data interface in order to read in the camera images from the camera unit or from the image evaluation unit. The archiving unit can comprise a computer system and / or a mass storage unit.
Die digitalen Datenschnittstellen der Kameraeinheit, der Bildauswerteeinheit und/oder der Archivierungseinheit können jeweils unabhängig voneinander als Bilddatenschnittstelle ausgebildet sein, insbesondere als Hochgeschwindigkeitsdatenschnittstelle für Bild- und/oder Videodaten. Beispielsweise kann es sich bei der digitalen Datenschnittstelle um eine CameraLink-, GigE- oder 10 GigE-Schnittstelle handeln. Bei der Bildauswerteeinheit und/oder der Archivierungseinheit kann die digitale Datenschnittstelle in eine Bildeinzugskarte integriert sein.The digital data interfaces of the camera unit, the image evaluation unit and / or the archiving unit can each be designed independently of one another as image data interfaces, in particular as high-speed data interfaces for image and / or video data. For example, the digital data interface can be a CameraLink, GigE or 10 GigE interface. With the image evaluation unit and / or the Archiving unit, the digital data interface can be integrated into an image acquisition card.
Die erste Bilddatenverbindung kann die digitale Datenschnittstelle der Kameraeinheit mit der digitalen Datenschnittstelle der Bildauswerteeinheit verbinden. Bei der ersten Bilddatenverbindung und/oder der zweiten Bilddatenverbindung kann es sich jeweils um ein Bilddatenkabel handeln, mit der die digitalen Datenschnittstellen der Kameraeinheit, der Bildauswerteeinheit und/oder der Archivierungseinheit miteinander verbunden sind.The first image data connection can connect the digital data interface of the camera unit to the digital data interface of the image evaluation unit. The first image data connection and / or the second image data connection can each be an image data cable with which the digital data interfaces of the camera unit, the image evaluation unit and / or the archiving unit are connected to one another.
Bei der Zeitspanne kann es sich um einen Zeitraum handeln, über den die Kamerabilder archiviert werden sollen, insbesondere aufgrund von Anforderungen eines Betreibers der Behälterbehandlungsanlage und/oder aufgrund eines Zeitraums in dem von dem Betreiber Produktrückläufer zu erwarten sind. Es kann sich dabei beispielsweise um einen Zeitraum von wenigstens einem Tag, wenigstens einer Woche, wenigstens einem Monat oder wenigstens einem Jahr handeln.The period of time can be a period of time over which the camera images are to be archived, in particular due to the requirements of an operator of the container treatment system and / or due to a period in which product returns are expected from the operator. It can be a period of at least one day, at least one week, at least one month or at least one year, for example.
Denkbar ist, dass bei der Archivierung mit den Kamerabildern ein Zeitstempel des Bildes und/oder die zur Inspektion verwendeten Parameter übertragen werden. Das kann zur Laufzeit erfolgen oder auch lediglich bei Parameteränderung. Ebenso können Daten bezüglich des fertigen Produktes übertragen werden, beispielsweise ein Mindesthaltbarkeitsdatum und/oder ein Produktionsdatum. Das Produktionsdatum kann eine Produktionszeit mit sekundengenauem, insbesondere mikrosekundengenauem Zeitstempel umfassen.It is conceivable that a time stamp of the image and / or the parameters used for the inspection are transmitted with the camera images during archiving. This can be done during runtime or only when changing parameters. Data relating to the finished product can also be transmitted, for example a best-before date and / or a production date. The production date can include a production time with a time stamp that is precise to the second, in particular a time stamp that is precise to the microsecond.
Die Archivierungseinheit kann über die zweite Bilddatenverbindung mit der Kameraeinheit, oder mit der Bildauswerteeinheit verbunden sein, um die Kamerabilder vor der automatischen Auswertung als unausgewerteter Bilddatenstrom zur Archivierungseinheit hin zu spiegeln. Dadurch bleibt die Bildauswerteeinheit mit der Archivierung selbst unbelastet, so dass die Erkennungsleistung unberührt bleibt. Die zweite Bilddatenverbindung kann mit den digitalen Datenschnittstellen der Kameraeinheit, der Bildauswerteeinheit und/oder mit der Archivierungseinheit verbunden sein.The archiving unit can be connected to the camera unit or to the image evaluation unit via the second image data connection in order to mirror the camera images as an unevaluated image data stream to the archiving unit before the automatic evaluation. As a result, the image evaluation unit itself remains unencumbered with the archiving, so that the recognition performance remains unaffected. The second image data connection can be connected to the digital data interfaces of the camera unit, the image evaluation unit and / or to the archiving unit.
Die zweite Bilddatenverbindung kann an der digitalen Datenschnittstelle der Kameraeinheit oder der Bildauswerteeinheit oder über eine Datenweiche an die erste Bilddatenverbindung angekoppelt sein. Denkbar ist, dass die Bildauswerteeinheit zwei der digitalen Datenschnittstellen umfasst, wobei eine mit der Kameraeinheit und die andere mit der Archivierungseinheit verbunden ist. Alternativ ist denkbar, dass die Archivierungseinheit zwei der digitalen Datenschnittstellen umfasst, wobei eine mit der Kameraeinheit und die andere mit Bildauswerteeinheit verbunden ist. Dadurch werden die Kamerabilder ohne Verarbeitungsaufwand durch die Bildauswerteeinheit oder die Archivierungseinheit durchgeschleust. Bei der Datenweiche kann es sich um eine Elektronikeinheit handeln, die die Kamerabilder von der Kameraeinheit empfängt und gleichermaßen an die Bildauswerteeinheit und an die Archivierungseinheit weitergibt.The second image data connection can be coupled to the digital data interface of the camera unit or the image evaluation unit or to the first image data connection via a data switch. It is conceivable that the image evaluation unit comprises two of the digital data interfaces, one being connected to the camera unit and the other being connected to the archiving unit. Alternatively, it is conceivable that the archiving unit comprises two of the digital data interfaces, one being connected to the camera unit and the other being connected to the image evaluation unit. As a result, the camera images are passed through the image evaluation unit or the archiving unit without any processing effort. The data switch can be an electronic unit that receives the camera images from the camera unit and forwards them equally to the image evaluation unit and to the archiving unit.
Die Inspektionsvorrichtung kann eine Erkennungseinheit für behälterindividuelle Kennzeichnungselement umfassen, um die Behälter jeweils einem oder mehreren der Kamerabilder zuzuordnen. The inspection device can comprise a recognition unit for container-specific identification elements in order to assign the containers to one or more of the camera images.
Dadurch kann ein unerkannt fehlerhafter Behälter besonders schnell einem oder mehreren archivierten Kamerabildern zugeordnet werden. Die Erkennungseinheit kann Teil der Bildauswerteeinheit oder der Archivierungseinheit sein. Denkbar ist jedoch auch, dass es sich dabei um eine separate Einheit handelt. Bei den behälterindividuellen Kennzeichnungselementen kann es sich beispielsweise um einen 1D- oder 2Dcode, einen individuellen Aufdruck, eine individuelle Gravur oder dergleichen handeln. Denkbar ist hier beispielsweise eine Lasergravur. Der Behälter kann ebenso ohne individuelle Kennzeichnung identifiziert werden, weil die Behälter herstellungsbedingt unterschiedliche Toleranzen wie ungleichmäßige Materialverteilung an Wand und/ oder Boden oder unterschiedlich ausgeprägte Bodenriffelung, Perldekor oder Anspritzpunkt aufweisen können. Ebenso können vorzugsweise Mehrwegbehälter anhand ihrer Abnutzungsspuren identifiziert und zugeordnet werden.As a result, an undetected faulty container can be assigned to one or more archived camera images particularly quickly. The recognition unit can be part of the image evaluation unit or the archiving unit. However, it is also conceivable that this is a separate unit. The container-specific identification elements can be, for example, a 1D or 2D code, an individual imprint, an individual engraving or the like. Laser engraving, for example, is conceivable here. The container can also be identified without individual identification, because the containers can have different tolerances due to the manufacturing process, such as uneven material distribution on the wall and / or floor or differently shaped floor corrugations, pearl decor or injection points. Likewise, reusable containers can preferably be identified and assigned on the basis of their signs of wear.
Die Archivierungseinheit kann einen Massendatenspeicher umfassen, um die Kamerabilder eines Teils oder aller während der Zeitspanne inspizierten Behälter auf dem Massendatenspeicher zu archivieren. Dadurch können die Kamerabilder über eine besonders lange Zeitspanne kostengünstig archiviert werden. Bei dem Massendatenspeicher kann es sich beispielsweise um einen Magnetdatenträger handeln, wie beispielsweise eine Festplatte oder ein Magnetband.The archiving unit can comprise a mass data memory in order to archive the camera images of part or all of the containers inspected during the period of time on the mass data memory. This means that the camera images can be archived cost-effectively over a particularly long period of time. The mass data storage device can be, for example, a magnetic data carrier, such as a hard disk or a magnetic tape.
Denkbar ist auch, dass der Massendatenspeicher mit einem wechselbaren Datenträger ausgebildet ist, um die archivierten Kamerabilder auf mehrere Datenträger zu verteilen. Beispielsweise kann es sich dabei um eine wechselbare Festplatte oder ein wechselbares Magnetband handeln. Zudem ist denkbar, dass der Massendatenspeicher ein oder mehrere Magazine mit wechselbaren Datenträgern und einen automatischen Wechselmechanismus für die wechselbaren Datenträger umfasst, beispielsweise eine Tape-Library.It is also conceivable that the mass data memory is designed with an exchangeable data carrier in order to distribute the archived camera images over several data carriers. For example, it can be a removable hard disk or a removable magnetic tape. It is also conceivable that the mass data memory comprises one or more magazines with exchangeable data carriers and an automatic exchange mechanism for the exchangeable data carriers, for example a tape library.
Darüber hinaus ist denkbar, dass die Archivierungseinheit über eine Netzwerkschnittstelle mit einem Netzwerkdatenspeicher verbunden ist, um die Kamerabilder eines Teils oder aller während der Zeitspanne inspizierten Behälter auf dem Netzwerkdatenspeicher zu archivieren. Dadurch kann der Speicherplatz für die archivierten Kamerabilder besonders flexibel aufgebaut werden. Denkbar ist, dass der Netzwerkdatenspeicher innerhalb der Behälterbehandlungsanlage oder getrennt davon angeordnet ist. Beispielsweise kann der Netzwerkdatenspeicher mit der Archivierungseinheit über das Internet verbunden sein.In addition, it is conceivable that the archiving unit via a network interface with is connected to a network data storage device in order to archive the camera images of part or all of the containers inspected during the period on the network data storage device. This allows the storage space for the archived camera images to be set up in a particularly flexible manner. It is conceivable that the network data memory is arranged within the container treatment system or separately from it. For example, the network data memory can be connected to the archiving unit via the Internet.
Die Archivierungseinheit kann eine Bildkompressionseinheit umfassen, um die Kamerabilder vor der Archivierung verlustfrei oder verlustbehaftet zu komprimieren. Dadurch kann Speicherplatz für die Kamerabilder eingespart werden. Bei der verlustbehafteten Kompression kann ein Betreiber der Behälterbehandlungsanlage vorgeben, welcher Bilddetailgrad bei der Archivierung gewünscht ist. Die Bildkompressionseinheit kann eine Hardwarekompressionseinheit umfassen. Dadurch erfolgt die Kompression besonders schnell.The archiving unit can comprise an image compression unit in order to compress the camera images losslessly or lossy prior to archiving. This saves storage space for the camera images. In the case of lossy compression, an operator of the container treatment system can specify the degree of image detail required for archiving. The image compression unit can comprise a hardware compression unit. This means that the compression is particularly rapid.
Darüber hinaus stellt die Erfindung zur Lösung der Aufgabenstellung eine Behälterbehandlungsanlage zur Behandlung von Behältern mit wenigstens einer Behälterbehandlungsmaschine und mit einer Inspektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8 bereit. Eine weitere Ausführungsform der Behälterbehandlungsanlage ist im Unteranspruch genannt. Des Weiteren kann die Behälterbehandlungsanlage die zuvor beschriebenen Merkmale einzelnen oder in beliebigen Kombinationen umfassen.In addition, the invention provides a container treatment system for the treatment of containers with at least one container treatment machine and with an inspection device according to one of claims 1 to 8 in order to achieve the object. Another embodiment of the container treatment system is mentioned in the dependent claim. Furthermore, the container treatment system can comprise the features described above individually or in any combination.
Die Behälterbehandlungsanlage kann die eine Behälterbehandlungsmaschine oder auch mehrere Behälterbehandlungsmaschinen umfassen. Mit „Behälterbehandlungsmaschine“ kann hier beispielsweise eine Behälterherstellungsanlage (beispielsweise eine Streckblasmaschine), eine Recyclinganlage für Behälter, ein Rinser, eine Sortiermaschine, ein Füller, ein Verschließer, eine Etikettiermaschine, eine Direktdruckmaschine und/oder eine Verpackungsmaschine gemeint sein.The container treatment system can comprise one container treatment machine or also several container treatment machines. The term “container treatment machine” can mean, for example, a container manufacturing system (for example a stretch blow molding machine), a recycling system for containers, a rinser, a sorting machine, a filler, a closer, a labeling machine, a direct printing machine and / or a packaging machine.
Die Inspektionsvorrichtung kann der wenigstens einen Behälterbehandlungsmaschine vor- und/oder nachgeordnet sein. Ebenso kann die Inspektionsvorrichtung Bestandteil einer Behälterbehandlungsmaschine sein oder als Inspektionsmaschine bevorzugt als Leerflaschen- und/ oder Vollflascheninspektionsmaschine ausgeführt sein. Vorzugsweise kann die Inspektionsvorrichtung einem Füller zum Abfüllen eines Produkts in die Behälter und/oder einem Verschließer zum Aufbringen von Verschlüssen auf die Behälter nachgeordnet sein. Denkbar ist auch, dass die Inspektionsvorrichtung einer Sortiervorrichtung für Mehrwegflaschen oder einer modularen Kontrolleinrichtung zur Füllhöheninspektion oder Verschlusskontrolle zugeordnet ist.The inspection device can be arranged upstream and / or downstream of the at least one container treatment machine. Likewise, the inspection device can be part of a container treatment machine or, as an inspection machine, can be designed as an empty bottle and / or full bottle inspection machine. The inspection device can preferably be arranged downstream of a filler for filling a product into the containers and / or a closer for applying closures to the containers. It is also conceivable that the inspection device is assigned to a sorting device for returnable bottles or to a modular control device for filling level inspection or closure control.
Die Behälterbehandlungsanlage kann eine Kennzeichnungsvorrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, die behälterindividuellen Kennzeichnungselemente auf den Behältern anzubringen. Denkbar ist, dass die Kennzeichnungsvorrichtung eine Druck- oder Graviereinheit, insbesondere eine Lasergraviereinheit umfasst. Zudem ist denkbar, dass die Kennzeichnungsvorrichtung eine Direktdruckmaschine zum Aufbringen eines Direktdrucks auf die Behälter umfasst.The container treatment system can comprise a marking device which is designed to apply the container-specific marking elements to the containers. It is conceivable that the marking device comprises a printing or engraving unit, in particular a laser engraving unit. It is also conceivable that the marking device comprises a direct printing machine for applying a direct print to the container.
Darüber hinaus stellt die Erfindung zur Lösung der Aufgabenstellung ein Inspektionsverfahren zur Inspektion von Behältern mit den Merkmalen des Anspruchs 11 bereit. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.In addition, the invention provides an inspection method for the inspection of containers with the features of
Dadurch, dass bei dem Inspektionsverfahren die Kamerabilder aller inspizierten Behälter während einer Zeitspanne unausgewertet über eine zusätzlich zur ersten Bilddatenverbindung vorhandene, zweite Bilddatenverbindung zu der Archivierungseinheit hin übertragen und archiviert werden, kann das oder die Kamerabilder eines unerkannt fehlerhaften Behälters nach seinem Produktionsdatum dann innerhalb der Zeitspanne wieder abgerufen und auf bisher unerkannte Fehler hin analysiert werden. Ist beispielsweise der Fehler in dem oder den Kamerabildern des unerkannt fehlerhaften Behälters nicht sichtbar, so kann davon ausgegangen werden, dass dieser erst nach der Inspektion aufgetreten ist. Umgekehrt, falls der Fehler sichtbar ist, so können das oder die Kamerabilder dazu herangezogen werden, das Inspektionsverfahren zu verbessern. Folglich ist es also bei dem erfindungsgemäßen Inspektionsverfahren verbessert möglich, bei unerkannt fehlerhaften Behältern die Fehlerquelle zu identifizieren und die Funktionsweise des Inspektionsverfahrens zu überprüfen bzw. die Inspektionsverfahren zu verbessern.Because the camera images of all inspected containers are transmitted to the archiving unit and archived unevaluated during the inspection process via a second image data connection in addition to the first image data connection, the camera image or images of an undetected faulty container can then be archived within the time period after its production date can be called up again and analyzed for previously undetected errors. If, for example, the fault is not visible in the camera image or images of the undetected faulty container, it can be assumed that this did not occur until after the inspection. Conversely, if the error is visible, the camera image or images can be used to improve the inspection process. Consequently, with the inspection method according to the invention it is possible, in an improved manner, to identify the source of the error in the case of undetected faulty containers and to check the functioning of the inspection method or to improve the inspection method.
Das Inspektionsverfahren zur Inspektion von Behältern kann mit der zuvor beschriebenen Inspektionsvorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, und/oder mit der zuvor beschriebenen Behälterbehandlungsanlage, insbesondere nach einem der Ansprüche 9 oder 10, durchgeführt werden.The inspection method for the inspection of containers can be carried out with the inspection device described above, in particular according to one of claims 1 to 8, and / or with the container treatment system described above, in particular according to one of
Die Kamerabilder können vor der automatischen Auswertung über die zweite Bilddatenschnittstelle von der Kameraeinheit oder der Bildauswerteeinheit zur Archivierungseinheit hin gespiegelt werden. Dadurch wird die Bildauswerteeinheit nur wenig oder gar nicht mit der Archivierung der Kamerabilder belastet, so dass die Erkennungsgenauigkeit davon unberührt bleibt.Before the automatic evaluation, the camera images can be mirrored via the second image data interface from the camera unit or the image evaluation unit to the archiving unit. As a result, the image evaluation unit is only slightly or not at all loaded with archiving the camera images, so that the recognition accuracy remains unaffected.
Die Behälter können mit behälterindividuellen Kennzeichnungselementen versehen werden, um sie den archivierten Kamerabildern zuzuordnen. Dadurch kann ein unerkannt fehlerhafter Behälter nach dem Rücklauf besonders einfach den archivierten Kamerabildern zugeordnet werden.The containers can be provided with container-specific identification elements in order to assign them to the archived camera images. As a result, an undetected faulty container can be particularly easily assigned to the archived camera images after the return.
Die Kamerabilder eines Teils oder aller während der Zeitspanne inspizierten Behälter können auf einem Massendatenspeicher und/oder über eine Netzwerkschnittstelle auf einem Netzwerkdatenspeicher archiviert werden. Dadurch können die Kamerabilder ohne hohen Aufwand und besonders kostengünstig archiviert werden.The camera images of some or all of the containers inspected during the period of time can be archived on a mass data memory and / or on a network data memory via a network interface. As a result, the camera images can be archived without great effort and particularly inexpensively.
Denkbar ist, dass die Kamerabilder aus der Archivierungseinheit ausgelesen werden, um eine Fehlerquelle zu identifizieren und/oder um das Inspektionsverfahren zu überprüfen und/oder zu verbessern, insbesondere wobei das Inspektionsverfahren auf Basis von künstlicher Intelligenz arbeitet. Denkbar ist, dass von der Bildverarbeitungseinheit korrekt erkannte Merkmale und/oder Fehler als Metadaten zu der Archivierungseinheit hin übertragen werden. Dadurch kann das aufwändige manuelle Markieren der Bilddaten durch herkömmliche Bildverarbeitung vermieden werden. Dadurch erhalten die archivierten Kamerabilder ein Fehlermerkmal in den Metadaten oder in dem Dateinamen.It is conceivable that the camera images are read out from the archiving unit in order to identify a source of error and / or to check and / or improve the inspection method, in particular the inspection method operating on the basis of artificial intelligence. It is conceivable that features and / or errors correctly recognized by the image processing unit are transmitted to the archiving unit as metadata. This avoids the time-consuming manual marking of the image data using conventional image processing. This gives the archived camera images an error feature in the metadata or in the file name.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Behälterbehandlungsanlage mit Behälterbehandlungsmaschinen und mit einer Inspektionsvorrichtung in einer Draufsicht.
-
1 an embodiment of a container treatment system according to the invention with container treatment machines and with an inspection device in a plan view.
In der
Die Behälterbehandlungsmaschinen
Die leeren Behälter
Die Inspektionsvorrichtung
Lediglich beispielhaft ist hier noch die Beleuchtungseinheit
Die Bildauswerteeinheit
Werden bei der Inspektion fehlerhafte Behälter
Allerdings kann es in sehr seltenen Fällen dennoch vorkommen, dass ein fehlerhafter Behälter, dessen Beschädigung und/ oder Verschmutzung u.U. kleiner ist als erkennungstechnisch vom Hersteller zugesichert ist,
Für einen derartigen Fall umfasst die Inspektionsvorrichtung
Die Archivierungseinheit
Alternativ ist auch denkbar, dass die Kameraeinheit
Bevorzugt werden mit den Kamerabildern ein Zeitstempel des Bildes übertragen und besonders bevorzugt werden die zur Inspektion verwendeten Parameter übertragen. Das kann zur Laufzeit erfolgen oder auch lediglich bei Parameteränderung. Ebenso können Daten bezüglich des fertigen Produktes übertragen werden, beispielsweise ein Mindesthaltbarkeitsdatum und/oder ein Produktionsdatum. Das Produktionsdatum kann eine Produktionszeit mit sekundengenauem, insbesondere mikrosekundengenauem Zeitstempel umfassen.A time stamp of the image is preferably transmitted with the camera images, and the parameters used for the inspection are particularly preferably transmitted. This can be done during runtime or only when changing parameters. Data relating to the finished product can also be transmitted, for example a best-before date and / or a production date. The production date can include a production time with a time stamp that is precise to the second, in particular a time stamp that is precise to the microsecond.
Die von der digitalen Datenschnittstelle
Zu sehen ist auch, dass die Archivierungseinheit
Die von der Erkennungseinheit
Zusätzlich ist auch denkbar, dass die Archivierungseinheit
Ebenso ist denkbar, dass die Archivierungseinheit
Die in der
Die Behälter 4 werdenmit dem Transporteur 10 als Behälterstrom transportiert,wobei die Behälter 4 mit der Kameraeinheit 11 als Kamerabilder optisch erfasst werden, wobei die Kamerabilder mit der Bildauswerteeinheit13 automatisch ausgewertet werden, und wobei fehlerhafte Behälter4.1 erkannt und dafür Korrekturmaßnahmen ausgelöst werden. Zudem werden die Kamerabilder aller inspizierten Behälter4 während einer Zeitspanne mit der zusätzlich zur Bildauswerteeinheit13 vorhandenen Archivierungseinheit14 als Rohdaten archiviert, wobei die Kamerabilder über die ersteBilddatenverbindung 16 von der Kameraeinheit 11 zur Bildauswerteeinheit 13 übertragen werden, und wobei die Kamerabilder vor der automatischen Auswertung über diezweite Bilddatenverbindung 17 von der Bildauswerteeinheit 13 zu Archivierungseinheit 14 hin gespiegelt werden.
- The containers
4th be with thecarrier 10 transported as a container stream, the container4th with thecamera unit 11 are optically captured as camera images, the camera images with theimage evaluation unit 13 automatically evaluated, and being faulty containers4.1 recognized and corrective measures initiated. In addition, the camera images of all inspected containers are recorded4th during a period of time with the in addition to theimage evaluation unit 13 existing archiving unit14th archived as raw data, with the camera images via the firstimage data connection 16 from thecamera unit 11 to theimage evaluation unit 13 are transmitted, and the camera images before the automatic evaluation via the second image data connection17th from theimage evaluation unit 13 to archiving unit14th to be mirrored.
Zudem werden die Behälter
Bevorzugt werden die archivierten Kamerabilder nach einem bestimmten Zeitintervall automatisch gelöscht. Das kann beispielsweise nach dem auf dem Produkt angegebenen Mindesthaltbarkeitsdatum sein.The archived camera images are preferably automatically deleted after a certain time interval. This can be after the best before date stated on the product, for example.
Denkbar ist, dass die Kamerabilder eines Teils oder aller während der Zeitspanne inspizierten Behälter
Es versteht sich, dass in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel genannte Merkmale nicht auf diese Merkmalskombination beschränkt sind sondern auch einzelnen oder in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind.It goes without saying that the features mentioned in the exemplary embodiment described above are not restricted to this combination of features but are also possible individually or in any other combinations.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- DE 102014105548 A1 [0004]DE 102014105548 A1 [0004]
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